Perde Duvarlı Sistemler:

Perde duvarlar geçmişte, rüzgar ve depremlerin oluşturduğu yatay yüklere karşı koymak için strüktürü stabilize etmede en çok kullanılan sistemlerdir. Betonarmede ki gelişmelerle; perde duvarlı sistemler en yüksek yapılarda bile kullanılmaktadır (Şekil 3.12).

Ofis yapıları için yaygın olarak kullanılan perde duvarlı sistem; perde duvarları; servis çekirdeklerinde asansör şaftlarında ve merdiven boşluklarında; katı bir kapalı tip (kutu) strüktür oluşturacak şekilde gruplandırılmaktadır.

Şekil 3.12:Perde Duvarlı Taşıyıcı Sistem (Smith ve Coull)

Ofis binalarının tersine; yüksek konut yapılarının asansörler, lobiler ve servislere daha az ihtiyacı vardır. Bu yüzdende; yatay yüklere direnç için gerekli sistem genelde büyük kapalı beton duvarlardan oluşmaz. Daha yaygın olarak uygulananı; daha az sayıdaki asansör ve merdiven boşluklarını etrafında yer alan küçük kapalı tip bir düzenlemeyle; daireler arasında düzenli ve dikkatli bir dağıtımla planlanmış perdeleri içerir (Şekil 3.13).

44

Şekil 3.13:Perde Duvarlı Sistem Açık ve Kapalı düzenleme örnekleri (Koç, Gültekin ve Durmuş) Her iki perde sistemde dikkate alındığında; duvarlar temel seviyesinde konsol olacak şekilde tasarlanmıştır. Servis çekirdeklerinin etrafında perde duvarlar tasarlamak için; yerçekimi yüklerinden kaynaklanan gerilmelerle, rüzgâr ve depremlerden kaynaklanan eğilme, büzülme ve kesme gerilmeleri birleştirilmiştir. Daha sonra; kapalı sistemde bağımsız duvarlar; birim uzunluk olarak duvar açıklıkları kattan kata ya da yan duvarların arasında tasarlanır. Güçlendirme aşağıdaki gibi oranlanır:

1. Minimum çekme(büzülme-rötre) ; perde duvarın önemli bir oranı boyunca duvar gerilmelerinin düşük olduğu hallerde güçlendirmeyi sınırlar.

2. Rüzgârın kaldırma kuvvetinin, yerçekimi kuvvetini aştığı durumlarda duvarlarda gerilim oluşan alanlarda çekme donatısı gereklidir.

3. Yüksek basınç kuvvetlerinin; duvarların kolon olarak tasarlanmasını gerektirdiği durumlarda; kıstırma etriyeli basınç donatıları gerekir. Bağımsız perde duvarlar; örneğin yüksek yapının kenarlarındakiler; ihtiyaca göre kesmeye ya da eğilmeye dirençli kesme duvarlar olarak ya da kolonlar olarak tasarlanır.

Çoklu perde duvarlar; ek çerçeve hareketi için ve buna bağlı olarak tüm yapının rijitliğinin artması için; tüm yapı boyunca bağlanabilir. Bağlantılama; görece daha az derin başlıkla ya da her katta tavan boşluklu bağlantı kirişleriyle ya da 1 ya da 2 kat yüksekliğinde perde bağlantı duvarlarıyla sağlanabilir. Kütledeki artış minimal olurken; binanın doğal frekansında artış olacaktır. Bu; kullanıcı konforunu sağlayacak kabul edilebilir rüzgâr kaynaklı ivme tepkisine ulaşması bakımından istenen etki olabilir.

45

Aynı zamanda merkezi çekirdek kutuları; rijit kirişler ve kafeslerle ayrı katlarda; dış cephe perde duvarları veya kolonlarına belirtilen benzer etkiye ulaşmak için bağlanabilir. Bu yüzden; beton kesme duvarı; çekirdek ve yatay perdeli sistemlerde ana eleman haline gelir (Şekil 3.14) .

Şekil 3.14:Perdeli Sistemlerin yatay yük altındaki davranışı (Gunel ve Ilgın)

Kapalı Perde duvar sistemler; burulma kuvvetine etkili direnç gösterirler. Burulmaya hem düzgün hem de dağınık kesme kuvvetiyle direnç gösterilir. Kapalı perde duvar sistemlerin bilgisayar modellemesi yapılırken; asansör ve merdiven kapılarının oluştuğu boşlukların yansıtılmasına ayrıca özen gösterilmelidir. Perde duvar boşluklarının sayısına bağlı olarak azaltılmış duvar kalınlığına dayalı atalet hesaplaması yapılır. Tipik ofis planları için kapalı perde duvar sistemleri son derece uygundur. Perde duvarların yapısal üstünlükleri şu şekildedir:

1. Kayar-kalıp ya da tırmanır kalıp teknikleri ile merkezi servis çekirdeği perde duvarları etkili bir şekilde inşa edilebilir.

2. Yüksek dayanımlı beton; kiralanabilir kat alanını maksimum seviyeye çıkaracak kadar duvar kalınlıklarının azalmasını sağlamıştır.

3. Yüksek katlara beton pompalayacak ve yerleştirecek teknoloji mevcuttur. 4. Yolcu ve servis asansörlerinin yangın korunumuna ulaşması; kolayca belirli

kalınlıkta beton kullanarak sağlanmaktadır.

5. Çelik sistemlerin karmaşık düğüm noktaları ya da kaynaklı birleşimlerinden uzak durulmaktadır.

6. İyi detaylandırılmış bir betonarme sistem strüktürel çelikten 2 kat daha iyi sönümleme sağlayabilir. Bu; ivmelenme elverişliliğinin kritik sınırda olduğu ya

46

da deprem riskli bölgelerdeki en yüksek limit durumu tasarımı gereken yerlerde bir üstünlüktür (Beedle ve Rice ,110).

Tüm bunlar betonarme perde sistemleri rekabetçi kılıyorsa da; şunlar mutlaka göz önünde bulundurulmalıdır.

1. Asansörlerin ve servis merdivenlerinin etrafındaki perde duvarlar en çok gerilmenin olduğu zemin katta en büyük delinmelere (açıklıklar) sahiptirler. 2. Yapının yüksekliğiyle bağlantılı olarak burulma ve eğilme dayanımı perde

duvar açıklıklarının sayısı ve büyüklüğünden ciddi ölçüde etkilenir.

3. 1. ve 2. maddelerin; uzun zaman alan sonlu elemanlar analizi yapılmadan açıklıkların kesin olarak etkisinin ayarlanması zordur.

4. Perde duvar dikey hareketleri yapı ömrü boyunca devam eder; bunun tasarım aşamasında göz önünde bulundurulması gereklidir.

5. Çelik çerçeveli bir yapıya göre daha yavaş inşa edilir.

6. Çeliğe kıyasla dikey beton elemanların ek ağırlığı temeller için fazladan bir maliyete sebep olur.

7. Kütledeki artış doğal frekansın azalmasına sebep olur; Bu nedenle büyük ihtimalle; yapının frekans aralığına bağlı olarak ivmelenme tepkisine ters bir etki yapacaktır. Ancak perde duvarlı sistemler genellikle bükülmezdir ve doğal frekansta dengeleme artışına sebep olur.

8. Hareketli kalıp sistemler ile ilgili çeşitli problemler olacaktır; bunlar

1. Hareketli kalıpların yerinde üretimi ve montajı sebebiyle temel konstrüksiyonu ile duvar konstrüksiyonu arasında ciddi bir gecikme yaşanacaktır.

2. Duvarların sonlandığı ya da kalınlıklarının azaldığı noktalarda zaman kaybı yaşanacaktır.

3. Düzenli teftişlerle; perde duvarların dikey ve burulma merkezlerinin tolerans aralığında olduğuna emin olunmalıdır.

4. Genel olarak kayar kalıp sistemlerle güzel ve net bir bitiş sağlamak zordur ve bu yüzden başka tip bir malzemeyle bitiş sağlanmalıdır.

47

5. Duvarlar çok ince olduğu zaman (15 cm gibi) kalıplar ve beton arasında kayar kalıp çıkarılırken sürtünme olması sıktır ve bunlar çatlaklara ve deliklere sebep olur (Beedle ve Rice ,110).